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LED 彩色显示屏驱动方案

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LED驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片。通用芯片一般用于LED显示屏的低端产品。专用芯片具有输出电流大、恒流等基本特点,比较适用于要求大电流、画质高的场合,如户外全彩屏、室内全彩屏等。专用芯片的关键性能参数有最大输出电流、恒流源输出路数、电流输出误差(bit to bit,chip to chip)和数据移位时钟等。

TLC5951芯片是TI(德州仪器)公司最新推出的,具有点校正、高灰度等级(PWM控制)等特点。TLC5941所有内部数据寄存器,灰度寄存器,点校正寄存器和错误状态信息都通过串行接口存取,最大串行时钟频率30 MHz,片间电流误差一般在±1.5%以内,位间电流误差一般在±3%以内,每通道最大输出电流40mA。

TLC5951的每个通道可用PWM方式根据内部灰度寄存器的值进行4 096级灰度控制,该寄存器是12位的,每个通道LED的驱动电路由8位点校正寄存器的值进行128级控制,且驱动电流的最大值可通过片外电阻设定。128级电流控制提供了LED点灰度校正的能力,4 096级灰度调整则保证了即使在较低的灰度等级下,点阵中的每个点也有多达256级的灰度表示,从而红绿蓝全彩屏可有16M色的色彩表达能力,这两点对于高质量的彩色大屏幕显示是格外重要的。相对于传统的彩色大屏幕显示系统,集中产生PWM进行灰度控制,可编程逻辑芯片(或高速CPU)只需要处理缓存管理、灰度和点校正数据的输出,设计复杂度降低,且由于PWM的灰度控制与数据串行移出无关,可很方便地获得较高帧频,取得很好的动态显示效果。
  为了保障彩色大屏幕的可靠运行,TLC5941提供了每一路LED开路(LOD)和过温检测(TSD)的能力,内置集电极开路输出电路,用于出错时报警。24个通道中无论哪个通道有错误发生,内置集电极开路输出电路的输出管脚就会被拉到低电平,通过查询芯片的内部状态信息,就可知道哪一路出现故障,系统中所有TLC5951内置集电极开路输出电路的输出管脚可接到一起,通过上拉电阻接到高电平,通过监控这个信号,系统可在运行过程中进行自我诊断。TLC5951适用于工作环境比较恶劣同时对显示效果要求很高以及对安全性能要求很高的场合,比如高速公路的LED信息指示牌,TLC5951级联在一起可以组合成大型的露天LED电视等。级联电路如下:

调节RiRef的阻值可调节恒流电流值,GSSIN,GSSCK,GSLAT控制4096级灰度。通过串行口和主控制器设置,GSSOUT作为下级显示的最高位并入。DCSIN,DCSCK调节亮度,功能控制。